Publicó más de 150 artículos de investigación en revistas académicas y fue la coautora del libro Remote Geochemical Analyses: Elemental and Mineralogical Composition junto a Peter Englert.

[1]​ Pieters consiguió su Grado en el Antioch College en 1966 en educación matemáticas.

A su regreso a los Estados Unidos, obtuvo su Grado (1971), Máster (1972) y Doctorado (1977) en Ciencias Planetarias por el Instituto de Tecnología de Massachusetts.

Es la investigadora principal del Moon Mineralogy Mapper, un espectrómetro de imágenes (0.4-3.0 µm) diseñado para caracterizar y mapear la mineralogía de la Luna en alta resolución, un instrumento que se envió a la Luna en la nave espacial india Chandraayan-1.

También es coinvestigadora en la misión Dawn de la NASA a los asteroides Vesta y Ceres.